El factor K en el plegado de chapa es la relación entre la posición de la fibra neutra y el espesor del material (K = δ / T). Su valor está entre 0,3 y 0,5 y sirve para calcular el desarrollo de la pieza en plano. Se toma de una tabla según el material y el método de plegado, y se ajusta con una pieza de prueba.
En esta guía verás qué representa el factor K, la fórmula para calcular el desarrollo con dos ejemplos resueltos, una tabla de valores por material y el método para medir tu propio factor K en taller.
Qué es el factor K: definición y concepto de fibra neutra
Cuando una chapa se pliega, su cara interior se comprime y su cara exterior se estira. Entre las dos hay una capa que mantiene su longitud original: la fibra neutra, también llamada eje neutro o línea neutra.
Esa fibra no se queda en el centro del espesor. El plegado la desplaza hacia la cara interior, y cuanto más cerrado es el radio, más se acerca a ella. El factor K mide ese desplazamiento:
K = δ / T
donde δ es la distancia desde la cara interior hasta la fibra neutra y T es el espesor total de la chapa. Como la fibra neutra siempre queda entre la cara interior y el centro del espesor, el factor K se mueve entre 0 y 0,5.
Para qué sirve: el factor K y el cálculo del desarrollo de la chapa
El desarrollo es la longitud de la chapa en plano antes de plegar. Si lo calculas mal, la pieza terminada no cumple las cotas del plano y hay que rehacerla.
El problema es que la chapa no dobla por una línea, sino describiendo un arco. La longitud de ese arco depende de por dónde pasa la fibra neutra, es decir, del factor K. Sin un factor K correcto no se puede calcular el desarrollo con precisión.
Factor K, bend allowance y bend deduction
El factor K entra en el cálculo a través de dos magnitudes:
- Bend allowance (BA) o tolerancia de plegado: la longitud real del arco de la fibra neutra en la zona del pliegue.
BA = (π / 180) × ángulo × (Ri + K × T) - Bend deduction (BD) o deducción de plegado: lo que hay que restar a la suma de las cotas exteriores para obtener el desarrollo.
BD = 2 × (Ri + T) × tan(ángulo / 2) − BA
Con cualquiera de las dos se llega al mismo desarrollo:
- Desarrollo = ala A + ala B + BA (midiendo las alas hasta la línea de plegado)
- Desarrollo = cota exterior A + cota exterior B − BD
Puedes obtener la apertura de matriz y el radio interior de partida con la calculadora de plegado antes de aplicar estas fórmulas.
Fórmula del factor K y cómo calcularlo paso a paso
Variables que intervienen
- δ: distancia de la cara interior a la fibra neutra, en mm.
- T: espesor de la chapa, en mm.
- Ri: radio interior de plegado, en mm. No entra en la definición de K, pero sí en el bend allowance.
- ángulo: ángulo de plegado recorrido. Para un ángulo recto, 90°.
El factor K no se obtiene del material con una fórmula cerrada. Se parte de un valor de tabla y se ajusta midiendo una pieza real. Lo que sí se calcula con él es el desarrollo. Veamos dos casos con la misma geometría.
Ejemplo con acero al carbono S235 de 2 mm
Datos: T = 2 mm, Ri = 2 mm, ángulo = 90°, plegado al aire. De la tabla de más abajo tomamos K = 0,38.
BA = (π / 180) × 90 × (2 + 0,38 × 2) = 1,571 × 2,76 = 4,34 mm
Para una pieza en L con alas de 50 mm y 30 mm medidas hasta la línea de plegado:
Desarrollo = 50 + 30 + 4,34 = 84,34 mm
Ejemplo con acero inoxidable 304 de 2 mm
Misma geometría, pero el inoxidable es más rígido y recupera más tras el plegado. Tomamos K = 0,44.
BA = (π / 180) × 90 × (2 + 0,44 × 2) = 1,571 × 2,88 = 4,52 mm
Desarrollo = 50 + 30 + 4,52 = 84,52 mm
La diferencia es de 0,18 mm en un solo pliegue. En una pieza con cinco pliegues son casi 0,9 mm acumulados, suficiente para que un patrón de agujeros no encaje en el montaje.
Qué factores afectan al valor del factor K
El factor K no es una constante del material. Es el resultado de cómo se comporta esa chapa concreta con esas herramientas y ese método. Estas son las variables que más lo mueven.
Relación entre radio interior y espesor
Es el factor dominante. Con radios cerrados, cuando Ri es menor que el espesor, la fibra neutra se desplaza mucho hacia dentro y K baja hasta 0,30. Con radios abiertos, con Ri más de tres veces el espesor, K se acerca a 0,50.
Método de plegado: al aire, de fondo y acuñado
- Al aire: la chapa solo apoya en los hombros de la matriz. El radio lo marca la apertura de la matriz en V, no el punzón. K típico de 0,38 a 0,42.
- De fondo: la chapa se aprieta contra el fondo de la matriz. El radio se cierra y K sube a un rango de 0,43 a 0,47.
- Acuñado: presión muy alta que aplasta el radio. K se aproxima a 0,50.
La matriz en V que elijas condiciona el radio y, con él, el factor K.
Material, dureza y dirección de laminación
Un material más duro recupera más y tiende a valores de K algo más altos. Además, plegar en el sentido de la laminación no da el mismo resultado que hacerlo en perpendicular. Estos y otros factores de la chapa que influyen en el plegado explican por qué dos bobinas del mismo acero pueden necesitar un factor K distinto.
Tabla de valores del factor K por material y método
Valores de referencia para plegado con radio interior aproximadamente igual al espesor. Sirven como punto de partida, no como valor final.
| Material | Plegado al aire | Plegado de fondo | Acuñado |
|---|---|---|---|
| Acero al carbono (S235 / S275) | 0,38 – 0,42 | 0,43 – 0,46 | 0,48 – 0,50 |
| Acero inoxidable (304 / 316) | 0,40 – 0,45 | 0,45 – 0,47 | ~0,50 |
| Aluminio (5754 / 6082) | 0,33 – 0,40 | 0,41 – 0,44 | 0,46 – 0,48 |
Corrección según la relación radio interior / espesor:
| Ri / espesor | Factor K aproximado |
|---|---|
| Menor que 1 (radio cerrado) | 0,30 – 0,35 |
| Entre 1 y 3 | 0,38 – 0,45 |
| Mayor que 3 (radio abierto) | 0,45 – 0,50 |
Valores medidos en taller. Las cifras anteriores proceden de la literatura técnica. En Blecken medimos el factor K real de cada material y proceso en las demostraciones con plegadoras Gasparini.
Cómo determinar tu propio factor K con una pieza de prueba
La forma fiable de tener un factor K válido es medirlo sobre tu proceso. El método:
- Fija el proceso: material, espesor, matriz, punzón y método de plegado que usarás en producción.
- Corta un fleje de longitud conocida y anótala. Por ejemplo, 100,0 mm.
- Pliega a 90° por el centro.
- Mide las dos alas exteriores con un pie de rey.
- Calcula el bend deduction real:
BD = suma de alas exteriores − longitud inicial del fleje. - Despeja el factor K de la fórmula del bend allowance usando ese BD.
Ese valor ya es específico de tu combinación de chapa y herramienta. Un estudio técnico de plegado parte de esta caracterización, y la metodología se practica en los cursos de plegado.
Cómo aplicar el factor K en la programación de una plegadora CNC
El control numérico de la plegadora calcula la secuencia de topes y el desarrollo a partir del factor K que tenga cargado, ya sea introducido a mano o importado del CAD.
Si el desarrollo llega desde el software de diseño, el factor K de ese software es el que manda. Conviene comprobar que coincide con el de la máquina y con el material real antes de lanzar la serie.
Valores por defecto en SolidWorks, Inventor y Radan
- SolidWorks: factor K por defecto 0,5. Casi siempre demasiado alto para plegado al aire.
- Autodesk Inventor: factor K por defecto 0,44.
- Radan y SigmaNEST: tablas de plegado por material, más precisas cuando están calibradas con datos de taller.
Un simulador de plegado aplica el factor K a la secuencia completa y detecta colisiones antes de fabricar.
Qué ocurre si el factor K es incorrecto: errores dimensionales habituales
- Cotas fuera de plano: un factor K alto de más acorta el desarrollo y las alas salen cortas. Uno bajo de más las alarga.
- Error acumulado: en piezas de varios pliegues, cada uno arrastra su desviación. Cinco pliegues con 0,2 mm de error dan 1 mm en el extremo.
- Agujeros que no casan: si los taladros se hacen en plano antes de plegar, un desarrollo mal calculado los deja descentrados respecto al montaje.
- Chatarra en la primera pieza: sin caracterización previa, la primera serie sirve solo para ajustar y se descarta.
Muchos de estos problemas aparecen en la lista de defectos frecuentes en el plegado de chapa. Para el contexto general del proceso, revisa cómo funciona el plegado de chapa.
Preguntas frecuentes
No en condiciones normales. La fibra neutra no puede pasar del centro del espesor hacia la cara exterior, así que 0,5 es el límite teórico. Solo procesos de acuñado extremo, con adelgazamiento del material, dan valores prácticamente en ese tope.
El factor K en sí varía poco con el ángulo. Lo que cambia mucho con el ángulo es el bend allowance y el bend deduction, porque el arco de la fibra neutra es más largo cuanto mayor es el ángulo recorrido.
SolidWorks usa 0,5, Inventor 0,44 y los sistemas orientados a fabricación como Radan trabajan con tablas por material. Cualquiera de esos valores debería sustituirse por el medido en tu proceso.
No. Con la misma geometría, el inoxidable suele necesitar un factor K de 0,04 a 0,06 puntos más alto que el acero al carbono. La diferencia por pliegue es pequeña, pero se acumula en piezas con varios pliegues.
